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研究生:賴政成
研究生(外文):LAi CHENG CHENG
論文名稱:聚己內酯熱安定性之研究
論文名稱(外文):Thermal degradation of poly(caprolactone)
指導教授:楊木火
學位類別:碩士
校院名稱:高苑科技大學
系所名稱:高分子環保材料研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:86
中文關鍵詞:聚己內酯
外文關鍵詞:poly(caprolactone)
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本研究探討聚己內酯之熱安定性,實驗首先利用元素分析儀、微差分掃描式熱分析儀、固態核磁共振光譜儀、霍式轉換紅外光譜儀、X光射線繞射儀及熱機械分析儀等儀器進行本實驗聚己內酯樣品的特性測試與鑑定。並利用熱重分析法在三種不同環境氣體下,分別利用動態加熱方式與恆溫加熱方式,分析重量平均分子量為10,000g/mole的聚己內酯試料,研究其熱劣化行為。
實驗結果顯示:
一. 在動態熱重分析法中,在不同環境氣體下,重量殘餘分率皆隨著溫度的增加而減少;並且隨著加熱速率的增加,重量殘餘分率的下降速率也越快;而環境氣體為氮氣時,其重量殘餘分率下降的速率最大。
二. 本文以Flynn-Wall法解析聚己內酯的全程熱分解行為,結果發現:聚己內酯平均活化能在氮氣中為165.7 kJ/mole;空氣中為:144.6 kJ/mole;氧氣中為:113.7 kJ/mole。
三. 本文並以恒溫熱重分析法檢驗聚己內酯的熱劣化行為,結果發現:在相同溫度下,重量殘餘分率隨著時間的增加而減少,恆溫的溫度愈高,重量百分率減少的速率也愈大,恆溫熱劣化活化能中,在氮氣的活化能為:55.1 kJ/mole,在三種不同環境氣體中,氮氣的活化能最大,空氣的49.0 kJ/mole次之,氧氣的38.4 kJ/mole最小。
In this study, the thermal degradation behaviors under various gases for poly(ε-caprolactone)(PCL) was investigated. The characteristics of poly(ε-caprolactone) were examined by elementary analysis (EA), solid nuclear magnetic resonance (NMR), different scanning calorimeter (DSC), fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR), X-ray diffractometer (XRD), thermo-mechanical analyzer (TMA). The thermal degradation behaviors of PCL ( w=10,000g/mole) were carried by dynamic thermogravivetric method and isothermal thermogravivetric method under three various atmosphere gases. The weight remaining fraction decreased with increase heating rate. Moreover, the weight remaining fraction decrease the most under nitrogen atmosphere. According to Flynn-Wall analytical model, the TGA experimental results showed that the activation energies of dynamic heating of PCL were 165.7, 144.6 and 113.7 kJ/mole under nitrogen, air and oxygen, respectively. According to Friedman analytical model, the TGA experimental results showed that the activation energies of isothermal of PCL were 55.1, 49.0 and 38.4 kJ/mole under nitrogen, air and oxygen, respectively. The weight remaining fraction decreased with increase isothermal time. Moreover, the weight percent decreased with increase isothermal temperature.
中文摘要 I
英文摘要 II
致謝 III
總目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
§1-1前言 1
§1-2研究目的 4
第二章 文獻回顧 5
§2-1高分子降解 5
§2-2生物可分解性高分子 8
§2-3聚己內酯 15
§2-4降解機制以及影響降解速度的因素 16
§2-5熱重量分析儀之原理與應用 17
§2-6熱重分析曲線(TG曲線) 19
§2-7影響熱重測量的因素 20
§2-8熱劣化行為 22
§2-9聚己內酯的熱劣化行為 22
第三章 實驗部份 25
§3-1試藥 25
§3-2實驗儀器 25
§3-3熱劣化反應 28
§3-4實驗步驟 28
§3-5反應條件 28
第四章 結果與討論 29
§4-1聚己內酯聚合物試料的確定和特性檢驗 29
§4-1-1聚己內酯試料之X光射線繞射分析 29
§4-1-2聚己內酯試料之紅外線光譜分析 30
§4-1-3聚己內酯試料之核磁共振分析 30
§4-1-4聚己內酯試料之元素分析 31
§4-1-5聚己內指試料之微差分掃描式熱分析 31
§4-1-6聚己內酯試料之熱機械分析 32
§4-2聚己內酯的動態熱安定性 32
§4-2-1聚己內酯的全程熱分解: 32
§4-2-2聚己內酯的動態熱行為分析 33
§4-2-3聚己內酯熱劣化活化能 34
§4-3 聚己內酯的恆溫熱安定性 37
§4-3-1 聚己內酯的恆溫初始熱分解行為 37
§4-3-2 聚己內酯的恆溫熱重行為分析 37
§4-3-3 聚己內酯恆溫熱劣化活化能 38
第五章 結論 41
參考文獻 82
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